Wissenschaftler verwenden Temperatur, Taupunkt und Luftdruck, um das Wetter zu verstehen und zu beschreiben. Zusammen fassen diese drei gemeinsamen Indikatoren komplexe Wetterinformationen in einem Format zusammen, das für Meteorologen, Klimawissenschaftler und die breite Öffentlichkeit leicht verständlich ist. Standardisierte Wettermessungen wie diese helfen Wissenschaftlern, zukünftige Wettermuster zu verstehen und möglicherweise vorherzusagen.
Temperatur
Die Temperatur wird normalerweise in Grad Celsius nach dem metrischen System (Grad Fahrenheit in den Vereinigten Staaten) gemessen. Die Lufttemperatur misst die Bewegung der Atome und Moleküle der Luft. Luftmoleküle bewegen sich bei Wärme schneller und bei kühleren Temperaturen langsamer. Wenn Luftmoleküle mit einem Thermometer kollidieren, misst das Gerät, wie viel Energie darauf übertragen wird (bei warmer Luft) oder von ihm abgezogen wird (bei kühler Luft).
Taupunkt
Einfach ausgedrückt ist der Taupunkt die Temperatur, bei der Luft mit Wasser gesättigt wäre. Wärmere Luft kann mehr Wasserdampf aufnehmen als kältere Luft. Wenn die Luft alles Wasser enthält, das sie aufnehmen kann, wird sie als "gesättigt" bezeichnet und ihre relative Luftfeuchtigkeit wird mit 100 Prozent berechnet. Die Taupunkttemperatur ist nie höher als die Lufttemperatur. Wenn die Luft abkühlt, verlässt Feuchtigkeit die Luft als Kondenswasser – es entstehen Wetterbedingungen, die bewölkt, regnerisch oder schneebedeckt sind.
Luftdruck
Der barometrische Druck, auch barometrischer Luftdruck oder atmosphärischer Druck genannt, ist ein Maß für das Gewicht von Luftmolekülen, wenn die Schwerkraft sie zur Erdoberfläche zieht. Dieser Druck ändert sich, wenn sich die lokalen Wetterbedingungen ändern.
Wissenschaftler messen den Luftdruck mit vielen verschiedenen Einheiten. Meteorologen verwenden in der Regel metrische Balken, Millibar oder Pascal. Einige Wissenschaftler verwenden auch Atmosphären oder Quecksilbersäulen, insbesondere in den Vereinigten Staaten. Zum Vergleich: Die folgenden Messungen sind alle für den Meeresspiegel bei null Grad C äquivalent: 1 Atmosphäre, 29,92 Zoll Quecksilber, 101.325 Pascal und 1.013,25 Millibar.
Verwendung meteorologischer Messungen
Eine Konvergenz von Temperatur und Taupunkt weist auf nahezu gesättigte Luft hin, die wahrscheinlich zu Wolken, Nebel oder Regen kondensiert. Wenn die beiden Messungen weiter auseinander liegen, ist die Luft weniger gesättigt und trockener, was zu einer geringeren Luftfeuchtigkeit führt.
Ein hoher Luftdruck bedeutet im Allgemeinen klares Wetter, obwohl er unter bestimmten Bedingungen auf Schneefall im Winter hinweisen kann. Ein sinkender Druck signalisiert die Ankunft einer Tiefdruckfront, die normalerweise Niederschlag und bewölktes Wetter ankündigt.
Das Verständnis einfacher Messungen wie dieser ermöglicht es Meteorologen, bevorstehende Klimaereignisse vorherzusagen. Temperatur, Taupunkt und Luftdruck sind zusammen drei der vielseitigsten Werkzeuge im Werkzeugkasten des Klimawissenschaftlers.